JPH06268467A

JPH06268467A - 可変減衰器

Info

Publication number: JPH06268467A
Application number: JP5254593A
Authority: JP
Inventors: Kin Mizusawa; 錦水沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】容易に可変減衰器で得たい特性の諸条件を満
足した設計を行う。【構成】入出力ポート１及び６は高周波信号を接続す
るポートであり、それぞれカップリングコンデンサ２、
５に接続される。定電流源４は抵抗３を通してシリーズ
側ダイオード１１とシャント側ダイオード１０に、両者
を流れる電流の和が一定となる様に定電流を供給する。
抵抗７は、一端を可変電流源８に、他端をシリーズ側ダ
イオード１１のカソードとカップリングコンデンサ５に
接続される。可変電流源８は、電流の吸入側を抵抗７
に、電流のコントロール側を電流制御回路９に接続さ
れ、電流制御回路９の出力に応じて、抵抗７を通してシ
リーズ側ダイオード１１の電流を変える。電流制御回路
９は、その出力を可変電流源８のコントロール入力に接
続され、可変減衰器が所望の減衰量をとる様に可変電流
源８のコントロール入力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複数のＰＩＮダ
イオードを使用した可変減衰器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば複数のＰＩＮダイオードを使用し
た可変減衰器として、図２１に示すような回路が知られ
ている。すなわち図はπ型ダイオード減衰器の従来例を
示す。この図において、入出力ポート２１１及び入出力
ポート２１６は高周波信号を接続するポートであり、そ
れぞれカップリングコンデンサ２１２、２１５に接続さ
れる。この入出力ポート２１１、２１６間の減衰量を可
変減衰器の減衰量としている。

【０００３】入出力ポート２１１、２１６はどちらを入
力としても良く、しかもどちらのポートも信号源インピ
ーダンスとの整合がとれる。カップリングコンデンサ２
２５は使用する周波数範囲で充分インピーダンスが低
く、デカップリングコンデンサ２２３も使用する周波数
範囲で充分インピーダンスが低い。

【０００４】そして定電圧源２１４の電圧Ｖｃｃが抵抗
２２４を通じてカップリングコンデンサ２２５、シリー
ズ側ダイオード２２１と、シャント側ダイオード２２
０、２２２に印加され、抵抗２１３を通じて接地され
る。また可変電圧源２１７の電圧Ｖｓがコイル２１８を
通じてカップリングコンデンサ２２５、シリーズ側ダイ
オード２２１の接続中点に印加される。

【０００５】この回路において、定電圧源２１４から抵
抗２２４（抵抗値Ｒ₁）、シャント側ダイオード２２
０、２２２、抵抗２１３（抵抗値Ｒ₂）を通じて流れる
電流をＩ₁とし、可変電圧源２１７からコイル２１８、
シリーズ側ダイオード２２１を通じて流れる電流をＩ₂
とし、ダイオードの順電圧をＶ_Fとおくと、電流を
Ｉ₁、Ｉ₂に対する減衰量の特性は、Ｖｃｃ＝（Ｉ₁＋Ｉ₂）Ｒ₂＋２Ｖ_F＋Ｉ₁Ｒ₁ となり、書き直して

【数１】となる。

【０００６】そこで上述の可変電圧源２１７の電圧Ｖｓ
を例えば１Ｖから１２Ｖに上げて行くと、シリーズ側ダ
イオード２２１を流れる電流Ｉ₂は上昇し、逆にシャン
ト側ダイオード２２０、２２２を流れる電流Ｉ₁は減少
するので、入出力間の高周波減衰量は減少して行き、可
変減衰器としての動作が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで可変減衰器で
得たい特性はどの様なものかというと、コントロール電圧または電流によって減衰量がリニ
アに変化する事。即ち、この場合にＰＩＮダイオードの
高周波抵抗の特性が順電流の対数に対してリニアなの
で、コントロール電圧または電流の対数と、減衰量がリ
ニアに変化するのが理想である。

【０００８】可変範囲内において、なるべく広範囲
で可変減衰器の高周波インピーダンスが信号源インピー
ダンスと同じになっている事。即ち、通常信号源インピ
ーダンスは５０Ωを使用するので、入力または出力から
見た高周波でのインピーダンスが５０Ωになるべく近
く、しかも広範囲にわたって槽であるのが望ましい。

【０００９】使用する電源電圧範囲のなるべく広範
囲にわたって減衰量を可変できる事。即ち、コントロー
ル電圧Ｖｓ対減衰量の特性が図２２のＡの様であれば使
いやすいが、同図のＢの様であると周辺回路の設計が
困難になる。

【００１０】しかし上述の従来の回路では、これらの
〜の条件を全て満足させることは極めて困難である。

【００１１】すなわち例えば、１．の特性を出す為には、電流Ｉ₁とＩ₂の和が一定
に近い方が良いので、抵抗２２４の抵抗値Ｒ₁はなるべ
く０に近い方が良い。しかし抵抗値Ｒ₁を小さくする
と、抵抗２１３（抵抗値Ｒ₂）にかかる電圧が大きくな
るので、シリーズ側ダイオード２２１に電流を流し始
めるコントロール電圧Ｖｓの電圧が大きくなり、上述
のの図２２のＢの様な特性になってしまう。

【００１２】２．また上述のの図２２のＡの様な特性
を得るために、抵抗値Ｒ₁＞Ｒ₂とすると、電流Ｉ₁
の増加分に比べて電流Ｉ₂の減少分の度合いが大きくな
り、のリニアリティが悪くなる。

【００１３】３．さらにのリニアリティが悪くなる
と、の高周波インピーダンスも悪化する。

【００１４】４．Ｖｃｃの電圧とＲ₁＋Ｒ₂抵抗値は、
減衰量が最大の時の高周波インピーダンスを決定するの
で、（Ｖｃｃ−２Ｖ_F）／（Ｒ₁＋Ｒ₂）は１ｍＡ前後
の値にしなければならない。

【００１５】５．コントロール電圧Ｖｓと、シリーズ側
ダイオード２２１に流れる電流Ｉ₂の関係は、ダイオ
ードの準電圧対順電流の関係が含まれることからリニア
ではない。従っての特性のコントロール電圧Ｖｓ対
減衰量のリニアリティをとるにはかなりの試行錯誤が
必要になる。以上のような具合である。

【００１６】さらに図２３は、従来回路でのコントロー
ル電圧対減衰量の特性を表す。この図において、コント
ロール電圧Ｖ_CNTが１Ｖ以上でないと動作しないのは、
ＶｃｃからＲ₁、シャント側ダイオード（２個）、Ｒ₂
を流れる電流が、Ｒ₂の電圧を約１Ｖにバイアスしてい
るため、Ｖ_CNTが１Ｖ以上でないとシリーズ側ダイオー
ドを順バイアスできないためである。そしてこの図にお
いて、Ｖ_CNTが約１Ｖ〜１２Ｖに渡って減衰量を可変で
きるが、本来直線性が要求される特性は曲線になってお
り、リニアリティが悪いことが表されている。

【００１７】また図２４は、従来回路でのコントロール
電圧対入力インピーダンスの特性を表す。この図におい
て、入力インピーダンスは、例えば５０Ω一定となるの
が理想である。しかしながらこの図では、Ｖ_CNTが１Ｖ
付近では入力インピーダンスは２００Ω以上と高く、１
０Ｖ付近でようやく５０Ωに近づいてくる特性であり、
高周波ではインピーダンス不整合による反射が生じるな
ど、好ましくない。

【００１８】さらに図２５図２６は、図２３図２４の特
性を改善するために、Ｒ₁、Ｒ₂の定数値とＶｃｃの電
圧値を調整したものである。これは後述する本願の構成
に合わせて、Ｉ₁＋Ｉ₂が一定となる様にＲ₁＝０、す
なわちインダクタンスに変更し、Ｖ_CNTがなるべく小さ
な電圧で動き始め、かつバイアス電流が１ｍＡ前後とな
る様、Ｖｃｃ＝２．８Ｖ、Ｒ₂＝１ｋΩとしたものであ
る。

【００１９】しかしながら図２５では、コントロール電
圧に対する減衰量の特性のリニアリティはある程度改善
されるものの、Ｖ_CNTの可変幅が狭くなってしまう。な
お図２６のインピーダンス特性はかなり改善されてい
る。また図２７は、図２５図２６をＶ_CNT１Ｖ〜３Ｖの
部分のみ拡大したもので、図２５では明瞭でなかった直
線性は拡大するとかなり悪いことが判明する。この出願
はこのような点に鑑みて成されたものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の手段
は、定電流源、可変電流源、１つまたはそれ以上のシリ
ーズダイオード、１つまたはそれ以上のシャントダイオ
ードで構成され、上記シリーズダイオードとシャントダ
イオードの電流の和が常に一定に保たれながら、上記シ
リーズダイオードの電流を制御できるようにした可変減
衰器である。

【００２１】本発明による第２の手段は、定電圧源、可
変電流源、１つまたはそれ以上のシリーズダイオード、
１つまたはそれ以上のシャントダイオードで構成され、
上記シリーズダイオードの電流Ｉ_Sとシャントダイオー
ドの電流Ｉ_Pの電流の和が、Ｉ_S＋αＩ_P＝一定（αは
正の実数）の関係を常に保ちながら、上記シリーズダイ
オードの電流Ｉ_Sを制御できるようにした可変減衰器で
ある。

【００２２】本発明による第３の手段は、定電圧源、可
変電圧源、１つまたはそれ以上のシリーズダイオード、
１つまたはそれ以上のシャントダイオード、シリーズダ
イオードの電流検出回路、制御回路で構成され、上記シ
リーズダイオードの電流Ｉ_Sとシャントダイオードの電
流Ｉ_Pの電流の和が、Ｉ_S＋αＩ_P＝一定（αは正の実
数）の関係を常に保たせながら、上記シリーズダイオー
ドの電流Ｉ_Sを制御できるようにした可変減衰器であ
る。

【００２３】

【作用】これによれば、定電流源と可変電流源、または
定電圧源と可変電流源、若しくは定電圧源と可変電圧源
を用いて制御を行うことによって、可変減衰器で得たい
特性の諸条件を満足した設計を行うことができる。

【００２４】

【実施例】例えば図１６に示す様な入出力インピーダン
スが信号源インピーダンスと等しくなるπ型減衰器にお
いて、抵抗値Ｒ_X1、Ｒ_X2は、信号源インピーダンスをＺ
₀、減衰量の真数をＫ（ＡＴＴ＝２０log Ｋ(dB)）とす
ると、

【数２】

【数３】となり、図１７のような曲線となる。

【００２５】一方、ＰＩＮダイオードの順電流Ｉ_F対高
周波抵抗Ｒ_dの特性は図１８の様であり、直線性が良
く、Ｒ_d＝ｖ_d／Ｉ_F（ｖ_dはダイオードによって決まる係
数）・・・(3) の様に近似できる。

【００２６】これらの式(1)(2)(3) よりＰＩＮダイオー
ドによってπ型減衰器を構成するには、Ｒ_X1に対応する
ＰＩＮダイオードの電流をＩ_F1、Ｒ_X2に対応するＰＩＮ
ダイオードの電流をＩ_F2とすれば、

【数４】

【数５】となる。

【００２７】従って、シリーズ側ＰＩＮダイオード電流
Ｉ_F1とシャント側ＰＩＮダイオード電流Ｉ_F2の和は、

【数６】となり、Ｋ≫１の範囲では、Ｉ_F1＋Ｉ_F2＝ｖ_d／Ｚ₀で
決まる一定電流で近似できる。

【００２８】また図１９に示す様な入力インピーダンス
が信号源インピーダンスと等しくなるＬ型減衰器におい
て、抵抗値Ｒ_X3、Ｒ_X4は、信号源インピーダンスを
Ｚ₀、減衰量の真数をＫ（ＡＴＴ＝２０log Ｋ(dB)）と
すると、Ｒ_X3＝Ｚ₀（Ｋ−１）・・・(7)

【数７】となり、図２０のような曲線となる。

【００２９】従って上述の式(3) 及び式(7)(8)よりＰＩ
ＮダイオードによってＬ型減衰器を構成するには、Ｒ_X3
に対応するＰＩＮダイオードの電流をＩ_F3、Ｒ_X4に対応
するＰＩＮダイオードの電流をＩ_F4とすれば、

【数８】

【数９】となる。

【００３０】従って、シリーズ側ＰＩＮダイオード電流
Ｉ_F3とシャント側ＰＩＮダイオード電流Ｉ_F4の和は、

【数１０】となり、Ｋ≫１の範囲では、Ｉ_F3＋Ｉ_F4＝ｖ_d／Ｚ₀で
決まる一定電流で近似できる。

【００３１】以上の説明でπ型減衰器（図１６）におい
てもＬ型減衰器（図１９）においても、Ｋ≫１（減衰量
が大きい）の範囲ではシリーズ側抵抗値（Ｒ_X1、Ｒ_X3）
が減衰量に対して直線的に変化しており、これは抵抗を
ＰＩＮダイオードに置き換えたとき、減衰量に対してシ
リーズ側ＰＩＮダイオードの電流を直線的に変化させれ
ば良いことを示している。すなわちシリーズ側ＰＩＮダ
イオード電流とシャント側ＰＩＮダイオード電流の和を
一定に保ちながらシリーズ側ＰＩＮダイオード電流を変
化させれば、シリーズ側ＰＩＮダイオード電流対減衰量
が精度良く直線的を持つ、π型あるいはＬ型減衰器を構
成できる。

【００３２】（実施例１）そこでまず、本発明による第
１の手段で述べた定電流源、可変電流源を使用した可変
減衰器の構成について説明する。図１は本発明を適用
し、定電流源、可変電流源を使用したＬ型減衰器の構成
例である。この図において、入出力ポート１及び入出力
ポート６は高周波信号を接続するポートであり、それぞ
れカップリングコンデンサ２、５に接続される。この入
出力ポート１、６間の減衰量を可変減衰器の減衰量とし
ている。入出力ポート１、６はどちらを入力としても良
いが、減衰量の広い範囲にわたって信号源インピーダン
スとの整合がとれるのは入出力ポート１側である。

【００３３】定電流源４は抵抗３に接続され、抵抗３を
通してシリーズ側ダイオード１１とシャント側ダイオー
ド１０に、シリーズ側ダイオード電流とシャント側ダイ
オード電流の和が一定となる様に、定電流を供給する。

【００３４】抵抗３は、一端を定電流源４に、他端をシ
リーズ側ダイオード１１のアノードとシャント側ダイオ
ード１０のアノードとカップリングコンデンサ２に接続
される。またこの抵抗３は、可変減衰器を使おうとする
周波数範囲において信号源インピーダンスより充分大き
なインピーダンスを持つ素子であり、インダクタンスや
分布定数回路ででも代用できる。

【００３５】抵抗７は、一端を可変電流源８に、他端を
シリーズ側ダイオード１１のカソードとカップリングコ
ンデンサ５に接続される。またこの抵抗７も、抵抗３と
同様にインダクタンスや分布定数回路ででも代用でき
る。

【００３６】可変電流源８は、電流の吸入側を抵抗７
に、電流のコントロール側を電流制御回路９に接続さ
れ、電流制御回路９の出力に応じて、抵抗７を通してシ
リーズ側ダイオード１１の電流を変える。

【００３７】電流制御回路９は、その出力を可変電流源
８のコントロール入力に接続され、可変減衰器が所望の
減衰量をとる様に可変電流源８のコントロール入力を制
御する。

【００３８】この様にして所望の減衰量となる様に、シ
リーズ側ダイオード１１の電流を変化させ、シリーズ側
ダイオード１１の電流変化分と同量の電流をシャント側
ダイオード１０で補い、両ダイオードの電流の和を一定
に保つ事によって、上述の式(11)に近い特性を得られ
る。

【００３９】また図２は、図１のＬ型減衰器の構成にお
いて、シリーズ側ダイオード１１とシャント側ダイオー
ド１０の向きを逆にし、定電流源４、可変電流源８の電
流の向きを逆にしたもので、図１の構成と同様の作用及
び効果が得られる。

【００４０】さらに図３は、本発明を適用し、定電流
源、可変電流源を使用したπ型減衰器の構成例である。
この図において、入出力ポート１及び入出力ポート６
は、どちらを入力としても良く、しかもどちらのポート
も信号源インピーダンスと整合がとれる。カップリング
コンデンサ１５は使用する周波数範囲で充分インピーダ
ンスが低く、デカップリングコンデンサ１３も使用する
周波数範囲で充分インピーダンスが低い。

【００４１】定電流源４から流出する電流は、抵抗３を
通してシリーズ側ダイオード１１、抵抗７、可変電流源
８の系路と、シャント側ダイオード１０、シャント側ダ
イオード１２、抵抗１４の系路の２つに分かれ、この２
つの系路の電流の和、すなわちシリーズ側ダイオード電
流とシャント側ダイオード電流の和を一定とする電流で
ある。

【００４２】可変電流源８は電流制御回路９の出力に応
じて、シリーズ側ダイオード１１の電流を変化させる。
抵抗３、７、１４は図１と同様にインダクタンスや分布
定数回路で代用できる。

【００４３】この様にして所望の減衰量となる様に、シ
リーズ側ダイオード１１の電流を変化させ、シリーズ側
ダイオード１１とシャント側ダイオード１０の電流の和
を一定に保つ事によって、上述の式(6) に近い特性を得
られる。

【００４４】また図４は、図３のπ型減衰器の構成にお
いて、シリーズ側ダイオード１１とシャント側ダイオー
ド１０の向きを逆にし、定電流源４、可変電流源８の電
流の向きを逆にしたもので、図３の構成と同様の作用及
び効果が得られる。

【００４５】さらに図５は、本発明を適用したＬ型減衰
器の具体的な実施例を示す。この図において、トランジ
スタ４１のエミッタ電圧は、抵抗４４、４６、ダイオー
ド４５の順電圧、トランジスタ４１のベース・エミッタ
間電圧、電源４３の電圧Ｖｃｃで決まる定電圧であり、
抵抗４２を通ってトランジスタ４１のエミッタに流入す
る電流、すなわちトランジスタ４１のコレクタから流出
する電流は定電流となる。ダイオード４５はトランジス
タ４１のベース・エミッタ間電圧の温度補償用である。

【００４６】インダクタンス３′は、図１の抵抗３のよ
うに抵抗でも良いが、減衰量の可変範囲を広く取るた
め、直流電圧を発生しないインダクタンスとした。抵抗
１６は無くても良いが、シャント側とシリーズ側のバラ
ンスを取るためや、シャント側ダイオード１０の電流を
測定するために図の位置に挿入し、デカップリングコン
デンサ１７を入れれば、図１と同等の構成となる。

【００４７】インダクタンス２１は、シリーズ側ダイオ
ード１１の端子間容量を並列共振によってキャンセルす
るために入れたもので、減衰量の可変範囲を広くするの
に効果がある。この共振回路はシャント側ダイオード１
０に付加する構成も考えられる。ダイオードの端子間容
量が小さく、共振回路のインダクタンスが現実的な値に
ならない場合は、図６に示す様に、さらにダイオードに
並列に容量を付加する構成も考えられる。

【００４８】コントロール電圧Ｖｃの入力端子８６、ロ
グアンプ８５、差動アンプ８４、トランジスタ８１、抵
抗８２、負電源（−Ｖ_EE）の端子８３は、可変電流源＋
電流制御回路を構成する。コントロール電圧Ｖｃに対し
て、トランジスタ８１のコレクタ、エミッタ、抵抗８２
に流れる電流は対数的に変化するので、このＬ型減衰器
の特性は、コントロール電圧Ｖｃ対減衰量の対数（ｄ
Ｂ）を直線的に変化させるものである。

【００４９】こうして上述の装置によれば、定電流源と
可変電流源を用いて制御を行うことによって、可変減衰
器で得たい特性の諸条件を満足した設計を行うことがで
きるものである。

【００５０】（実施例２）次に、本発明による第２の手
段で述べた定電圧源、可変電流源を使用した可変減衰器
の構成について説明する。図７は本発明を適用し、定電
圧源、可変電流源を使用したＬ型減衰器の構成例であ
る。

【００５１】この図において、定電圧源（Ｖｃｃ）４か
ら抵抗（Ｒ₁）１４、シャント側ダイオード１０、抵抗
（Ｒ₂）３を流れる電流をＩ₁とし、可変電流源８でコ
ントロールされながら抵抗７、シリーズ側ダイオード１
１、抵抗（Ｒ₂）３を流れる電流をＩ₂とすれば、ダイ
オードの順電圧をＶ_Fとおいて、Ｖｃｃ＝（Ｉ₁＋Ｉ₂）Ｒ₂＋Ｖ_F＋Ｉ₁Ｒ₁ となり、書き直して

【数１１】となる。

【００５２】従ってＶ_Fの変化がＶｃｃに比べて充分に
小さいと考えれば、Ｉ₁は（Ｖｃｃ−Ｖ_F）／（Ｒ₁＋
Ｒ₂）の定電流からＲ₂／（Ｒ₁＋Ｒ₂）の係数を持つ
Ｉ₂を引いたもので、Ｒ₁＝０となる特別な場合には図
１の構成と同じ動作となり、シャント側ダイオード電流
とシリーズ側ダイオード電流の和が（Ｖｃｃ−Ｖ_F）／
Ｒ₂の一定電流となる。この場合には、抵抗Ｒ₁はイン
ダクタンスや分布定数回路でも代用できる。

【００５３】また係数Ｒ₂／（Ｒ₁＋Ｒ₂）は１である
必要は無く、所望の特性を得られる様にＲ₁、Ｒ₂を調
整することが可能である。その場合には式(12)を書き直
してＩ₁＝Ｉconst −αＩ₂ ・・・(13) とする。

【００５４】また図８は、図７のＬ型減衰器の構成にお
いて、ダイオードの向き、可変電流源８の電流の向き、
定電圧源（Ｖｃｃ）と接地の位置を入れ換えたもので、
図７の構成と同様の作用及び効果が得られる。

【００５５】さらに図９は、本発明を適用し、定電圧
源、可変電流源を使用したπ型減衰器の構成例である。
この図において、定電圧源（Ｖｃｃ）４から抵抗
（Ｒ₁）１４、シャント側ダイオード１０、シャント側
ダイオード１２、抵抗（Ｒ₂）３を流れる電流をＩ₁と
し、可変電流源８でコントロールされながら抵抗７、シ
リーズ側ダイオード１１、抵抗（Ｒ₂）３を流れる電流
をＩ₂とすれば、ダイオードの順電圧をＶ_Fとおいて、Ｖｃｃ＝（Ｉ₁＋Ｉ₂）Ｒ₂＋２Ｖ_F＋Ｉ₁Ｒ₁ となる。

【００５６】これを書き直して

【数１２】となって、式(12)と同様の関係となる。

【００５７】従ってＲ₁＝０となる特別な場合には図３
の構成と同じ動作となり、シャント側ダイオード電流と
シリーズ側ダイオード電流の和が（Ｖｃｃ−２Ｖ_F）／
Ｒ₂の一定電流となる。この場合には、抵抗Ｒ₁はイン
ダクタンスや分布定数回路でも代用できる。抵抗７も、
図３における説明と同様の理由で、インダクタンスや分
布定数回路で代用できる。

【００５８】またＲ₁≠０の一般的な場合は、式(13)の
形となり、所望の特性を得られるようにＲ₁、Ｒ₂を調
整することが可能である。

【００５９】さらに図１０は、図９のπ型減衰器の構成
において、ダイオードの向き、可変電流源８の電流の向
き、定電圧源（Ｖｃｃ）と接地の位置を入れ換えたもの
で、図９の構成と同様の作用及び効果が得られる。

【００６０】さらに図１１は、本発明を適用したＬ型減
衰器の具体的な実施例を示す。この図において、トラン
ジスタ５４のエミッタ電圧は、正電源５０、抵抗５１、
５３、ダイオード５２の順電圧、トランジスタ５４のベ
ース・エミッタ間電圧決まる定電圧である。ダイオード
５２はトランジスタ５４のベース・エミッタ間電圧の温
度補償用である。

【００６１】インダクタンス２１は、シリーズ側ダイオ
ード１１の端子間容量を並列共振によってキャンセルし
ようとするもので、コンデンサ２０はシリーズ側ダイオ
ード１１の順電圧の直流カット用である。

【００６２】抵抗９０、トランジスタ９１、差動アンプ
９３、コントロール電圧入力ポート９４、デカップリン
グコンデンサ９２は、可変電流源を構成し、トランジス
タ９１のエミッタ電圧がコントロール電圧入力ポート９
４と同じ電圧になる様に動作する。すなわち抵抗９０を
Ｒ_Eとおけば、トランジスタ９１のコレクタから流出す
る電流は（Ｖｃｃ−Ｖｃ）／Ｒ_Eで決まる可変電流とな
る。

【００６３】ここで図９の抵抗１４に相当する部分を、
図１１ではインダクタンス１４′で代用しているため、
シャント側ダイオード電流とシリーズ側ダイオード電流
の和は一定となる。従ってこのπ型減衰器は、コントロ
ール電圧Ｖｃに対して減衰量の真数を直線的に変化させ
るものである。

【００６４】なお本願の図９と従来回路との違いは、可
変電圧源でコントロールするか、可変電流源でコントロ
ールするかの違いである。ここで本願においては、可変
電流源を使うことでＲ₁＝０とする事が容易となり、Ｒ
₂に加わる電圧に関係なくＩ ₂を設定できるので、上述
の〜の条件を満足した設計を容易に行うことができ
る。

【００６５】さらに図１２は、本願のπ型減衰器におけ
るシリーズ側ダイオード電流Ｉ_CNTR対減衰量（Ｉ．Ｌ
（ｄＢ））についてシミュレーションしたもので、図９
におけるＩ₂や、図１１におけるＲ_Eに流れる電流がＩ
_CNTRに対応する。そして図１１においては、Ｒ_Eの電流
をＶｃでコントロールしており、Ｉ_CNTR＝（Ｖｃｃ−Ｖ
ｃ）／Ｒ_Eの関係にあるので、図１２の特性がＶｃの対
数に対してリニアであると言える。

【００６６】また図１３は、同じくＩ_CNTRに対する可変
減衰器の入力インピーダンスを表しており、広範囲にわ
たって５０Ωに近い特性となっている。なお理想は５０
Ωで一定になることである。また入力インピーダンス
は、各ダイオードの電流から例えば図１８を用いて高周
波抵抗値を調べ、図１４の抵抗Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃に置き
替え、ポート１から見た抵抗値を計算することによって
求められる。

【００６７】従ってこれらの図１２、図１３において、
従来の図２３〜図２７では得ることの困難な特性を容易
に実現することができる。

【００６８】こうして上述の装置によれば、定電圧源と
可変電流源を用いて制御を行うことによって、可変減衰
器で得たい特性の諸条件を満足した設計を行うことがで
きるものである。

【００６９】（実施例３）さらに図１５は、本発明を適
用し、可変電圧源、電流検出回路を使用したＬ型減衰器
の構成例である。この図において、定電圧源（Ｖｃｃ）
７２から抵抗（Ｒ ₀）７０、抵抗（Ｒ₁）７１、シリー
ズ側ダイオード１１を通って可変電圧源（Ｖｃ）４に流
れるＩ₂とし、可変電圧源（Ｖｃ）４からシャント側ダ
イオード１０、抵抗（Ｒ₂）３を流れる電流をＩ₁とす
れば、ダイオードの順電圧をＶ_Fとおいて、Ｖｃｃ−Ｖｃ＝Ｉ₂Ｒ₂′＋Ｖ_F ・・・(15) Ｖｃ＝Ｉ₂Ｒ₂＋Ｖ_F ・・・(16) となる。

【００７０】従って(15)＋(16)から、

【数１３】となって、式(13)と同様の関係となるので、図７と同様
の効果が得られる。

【００７１】すなわち抵抗（Ｒ₀）７０に発生する電圧
を検出し、例えばこの検出電圧がコントロール入力（Ｖ
_CONT）７４に対してリニアに動くように、制御回路７３
を用いて可変電圧源（Ｖｃ）４をコントロールすれば、
このＬ型減衰器はコントロール入力（Ｖ_CONT）対減衰量
の真数が直線的に変化する特製を持つものである。

【００７２】こうして上述の装置によれば、定電圧源と
可変電圧源を用いて制御を行うことによって、可変減衰
器で得たい特性の諸条件を満足した設計を行うことがで
きるものである。

【００７３】

【発明の効果】この発明によれば、定電流源と可変電流
源、または定電圧源と可変電流源、若しくは定電圧源と
可変電圧源を用いて制御を行うことによって、可変減衰
器で得たい特性の諸条件コントロール電圧または電流によって減衰量がリニ
アに変化する事。可変範囲内において、なるべく広範囲で可変減衰器
の高周波インピーダンスが信号源インピーダンスと同じ
になっている事。使用する電源電圧範囲のなるべく広範囲にわたって
減衰量を可変できる事。を満足した設計を行うことがで
きるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用し、定電流源、可変電流源を使用
したＬ型減衰器の一例の構成図である。

【図２】本発明を適用し、定電流源、可変電流源を使用
したＬ型減衰器の他の例の構成図である。

【図３】本発明を適用し、定電流源、可変電流源を使用
したπ型減衰器の一例の構成図である。

【図４】本発明を適用し、定電流源、可変電流源を使用
したπ型減衰器の他の例の構成図である。

【図５】本発明を適用したＬ型減衰器の具体的な実施例
を示す構成図である。

【図６】その説明のための図である。

【図７】本発明を適用し、定電圧源、可変電流源を使用
したＬ型減衰器の一例の構成図である。

【図８】本発明を適用し、定電圧源、可変電流源を使用
したＬ型減衰器の他の例の構成図である。

【図９】本発明を適用し、定電圧源、可変電流源を使用
したπ型減衰器の一例の構成図である。

【図１０】本発明を適用し、定電圧源、可変電流源を使
用したπ型減衰器の他の例の構成図である。

【図１１】本発明を適用したπ型減衰器の具体的な実施
例を示す構成図である。

【図１２】その説明のための特性図である。

【図１３】その説明のための特性図である。

【図１４】その説明のための図である。

【図１５】本発明を適用し、可変電圧源、電流検出回路
を使用したＬ型減衰器の一例の構成図である。

【図１６】π型減衰器の説明のための図である。

【図１７】その説明のための特性図である。

【図１８】その説明のための特性図である。

【図１９】Ｌ型減衰器の説明のための図である。

【図２０】その説明のための特性図である。

【図２１】従来のπ型減衰器の構成図である。

【図２２】その説明のための特性図である。

【図２３】従来の減衰器の説明のための特性図である。

【図２４】従来の減衰器の説明のための特性図である。

【図２５】従来の減衰器の説明のための特性図である。

【図２６】従来の減衰器の説明のための特性図である。

【図２７】従来の減衰器の説明のための特性図である。

【符号の説明】

１、６入出力ポート２、５カップリングコンデンサ３、７抵抗４定電流源８可変電流源９電流制御回路１０シャント側ダイオード１１シリーズ側ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定電流源、可変電流源、１つまたはそれ
以上のシリーズダイオード、１つまたはそれ以上のシャ
ントダイオードで構成され、上記シリーズダイオードとシャントダイオードの電流の
和が常に一定に保たれながら、上記シリーズダイオード
の電流を制御できるようにした可変減衰器。
【請求項２】定電圧源、可変電流源、１つまたはそれ
以上のシリーズダイオード、１つまたはそれ以上のシャ
ントダイオードで構成され、上記シリーズダイオードの電流Ｉ_Sとシャントダイオー
ドの電流Ｉ_Pの電流の和が、Ｉ_S＋αＩ_P＝一定（αは
正の実数）の関係を常に保ちながら、上記シリーズダイ
オードの電流Ｉ_Sを制御できるようにした可変減衰器。
【請求項３】定電圧源、可変電圧源、１つまたはそれ
以上のシリーズダイオード、１つまたはそれ以上のシャ
ントダイオード、シリーズダイオードの電流検出回路、
制御回路で構成され、上記シリーズダイオードの電流Ｉ_Sとシャントダイオー
ドの電流Ｉ_Pの電流の和が、Ｉ_S＋αＩ_P＝一定（αは
正の実数）の関係を常に保たせながら、上記シリーズダ
イオードの電流Ｉ_Sを制御できるようにした可変減衰
器。